WO2019009657A1 - 무전원 무선 센서를 이용한 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법 - Google Patents

무전원 무선 센서를 이용한 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법 Download PDF

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WO2019009657A1
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temperature
sensor
measurement system
response signal
measured
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PCT/KR2018/007684
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English (en)
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Inventor
오재근
Original Assignee
주식회사 코아칩스
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/32—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using change of resonant frequency of a crystal
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00—Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/25—Constructional features of resonators using surface acoustic waves

Definitions

  • the present invention relates to a temperature measurement system using a non-power wireless sensor and a temperature measurement method using the same, and more particularly, to a temperature measurement system for measuring an abnormal state of a facility by measuring a temperature change of the power facility, .
  • bus-bar which is a major factor in accidents, has various configurations and is very easy to change. Sensors or other means for preventing the above-mentioned problems are not properly provided.
  • the temperature sensor should be attached directly to the busbar to prevent fire or explosion due to the temperature rise due to the overcurrent. Since a general wire sensor has a risk of arcing, And a wireless sensor using a battery has a limitation in the maintenance and management such as periodic replacement because the life of the battery is limited.
  • Patent Document 1 Korean Patent Publication No. 10-2013-0033385
  • SAW surface acoustic wave
  • energy harvesting refers to the technology of converting the energy that is dumped around, such as vibration / kinetic energy, thermal energy, light energy, and RF energy, into electrical energy.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an energy harvesting technique for generating electric power from surrounding electromagnetic fields and using it to measure a reference temperature for calibrating a SAW sensor and /
  • the present invention provides a temperature measuring system and a temperature measuring method therefor which fundamentally solves the inconvenience that the SAW sensor has to be calibrated manually in accordance with changes in the surrounding physical environment.
  • the present invention provides a temperature measurement system and a temperature measurement method by which a SAW sensor can be calibrated without using complicated signal processing or high-performance digital signal processing parts, .
  • a temperature measurement system includes a first sensor that outputs a temperature response signal whose frequency is changed according to a temperature change based on an incident wave; A second sensor for measuring the temperature and outputting the measured temperature using electric power generated from the surrounding electromagnetic field; And a controller for calibrating a temperature value corresponding to the temperature response signal based on the temperature output from the second sensor; . ≪ / RTI >
  • the second sensor comprises: a temperature sensor for measuring a temperature; A power generation module for generating electric power from a surrounding electromagnetic field; And a communication module for outputting the temperature measured by the temperature sensor to the control unit using power generated by the power generation module; . ≪ / RTI >
  • the second sensor is annular and can generate power from an electromagnetic field generated in a power line passing between the annular shapes.
  • the first sensor can convert the incident wave into a surface acoustic wave, and generate and output a temperature response signal from the surface acoustic wave whose frequency is changed according to the temperature change.
  • the control unit may calculate a temperature value from the temperature response signal output from the first sensor and calibrate the calculated temperature value using the temperature output from the second sensor.
  • the controller may calculate a temperature value from the temperature response signal output from the first sensor and calibrate the calculated temperature value using a temperature output from the second sensor as a reference temperature.
  • the second sensor may output the measured temperature to the control unit at a predetermined cycle.
  • the controller calculates a temperature value from the temperature response signal output from the first sensor when the temperature measured by the second sensor is not output and outputs the temperature measured by the second sensor
  • a temperature value may be calculated from the temperature response signal output from the first sensor, and the temperature value calculated using the temperature output from the second sensor may be calibrated.
  • the second sensor can measure the temperature using electric power generated from the surrounding electromagnetic field.
  • the temperature sensor can measure the temperature using the power generated from the power generation module.
  • the temperature sensor may be a no-power temperature sensor.
  • the temperature sensor may be a thermocouple type temperature sensor.
  • the power generation module may include at least one inductive element for generating electric power from the electromagnetic field.
  • the second sensor may comprise at least one or more power storage elements for storing power generated from the surrounding electromagnetic field.
  • the power storage device may be a super capacitor.
  • the communication module may output the measured temperature to the controller using Bluetooth low energy (BLE).
  • BLE Bluetooth low energy
  • a temperature measuring method comprising the steps of: (A) receiving from a first sensor a temperature response signal whose frequency is changed according to a temperature change, based on an incident wave inputted to the first sensor; (B) receiving a temperature measured by the second sensor using power generated by the second sensor; And (C) calibrating a temperature value corresponding to the temperature response signal based on the received temperature; . ≪ / RTI >
  • the first sensor can convert the incident wave into a surface acoustic wave and generate and output the temperature response signal from the surface acoustic wave whose vibration frequency is changed in accordance with the temperature change.
  • the step (C) includes: calculating a temperature value using the temperature response signal; And calibrating the calculated temperature value using the received temperature; . ≪ / RTI >
  • the step (C) includes: calculating a temperature value using the temperature response signal; And calibrating the calculated temperature value using the received temperature as a reference temperature; . ≪ / RTI >
  • the second sensor may output the measured temperature at a predetermined cycle.
  • the temperature value is calculated using the temperature response signal, and when the measured temperature is received from the second sensor, A signal may be used to calculate a temperature value, and the calculated temperature value may be calibrated using the temperature received from the second sensor.
  • the energy harvesting technique can be used to generate power from the surrounding electromagnetic field and use it to measure and / or output a reference temperature for calibrating the SAW sensor, It is possible to provide a temperature measurement system fundamentally solving the inconvenience of manually calibrating the SAW sensor according to the change of the physical environment of the sensor, and a temperature measurement method therefor.
  • thermometry system capable of wireless measurement in real time using a sensor driven by a non-power source, and a temperature measurement method therefor.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a temperature measurement system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a configuration of a second sensor of a temperature measurement system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second sensor of a temperature measurement system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration and a signal flow of a temperature measurement system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a detailed view illustrating a signal flow of a temperature measurement system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a temperature measurement method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a temperature measuring system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing a shape of a second sensor of a temperature measuring system according to an embodiment of the present invention .
  • the temperature measuring system 1 may include a sensor unit 10 and a control unit 20.
  • the sensor unit 10 may include a first sensor 100 and a second sensor 200.
  • the sensor unit 10 is provided with various facilities for performing power management such as power generation, water distribution, and the like, for example, a high voltage circuit breaker, a high voltage power line, a switchboard booth bar, a transformer, Measurement object ").
  • the sensor unit 10 may measure the temperature of the measured object and transmit the measured temperature to the control unit 20. At this time, it is preferable that the measured temperature is transmitted using wireless communication.
  • An alternating current may flow through the object to be measured, and an electromagnetic field may be generated around the object to be measured by the alternating current.
  • the first sensor 100 and the second sensor 200 may be provided together in the sensor unit 10 or they may be separated from each other independently.
  • the shapes of the sensor unit 10, the first sensor 100 and the second sensor 200 are not specified and may have various shapes depending on the purpose of use such as a cylindrical shape, an annular shape, have.
  • the second sensor 200 may be provided on the object to be measured so that the object to be measured passes through between the annular shapes.
  • the second sensor 200 may generate electric power using an electromagnetic field generated around the object to be measured.
  • the first sensor 100 can receive an incident wave (hereinafter referred to as " call signal ”) transmitted from the control unit 20.
  • call signal an incident wave
  • the method by which the control unit 20 transmits the paging signal is not specified, and for example, it can be periodically transmitted at regular intervals, and the manager can manually transmit the paging signal. In addition, it can be sent out in an appropriate manner depending on the purpose and environment.
  • the first sensor 100 can reverse-convert the call signal to a surface acoustic wave (SAW) using a SAW transponder provided therein.
  • SAW surface acoustic wave
  • the first sensor 100 After the first sensor 100 reflects the temperature change of the measured object on the surface acoustic wave and converts the temperature change to a SAW echo signal (hereinafter referred to as a "temperatur response signal "), .
  • the second sensor 200 can measure the temperature of the measured object using the temperature sensor 210 provided therein.
  • the second sensor 200 generates electric power by using an electromagnetic field generated around the subject and outputs the temperature measured by the temperature sensor 210 to the control unit 20 at predetermined time intervals using the generated electric power Can be output.
  • the control unit 20 receives the temperature response signal output from the first sensor 100 and can calculate the temperature value using the temperature response signal. Also, the controller 20 may calibrate the calculated temperature by using the temperature output from the second sensor 200 as a reference temperature at predetermined intervals.
  • the controller 20 does not output the temperature measured by the second sensor 200, and when the measured temperature is not received, the controller 20 can calculate the temperature value from the temperature response signal.
  • the controller 20 can calculate the temperature value from the temperature response signal.
  • a temperature value is calculated from the temperature response signal, and the temperature output from the second sensor 200 is compared with a reference temperature ), And the calculated temperature value can be corrected. Further, the temperature value can be calculated by reflecting the calibration result when calculating the temperature value thereafter.
  • the temperature measuring system 1 in the process of measuring the temperature of the measured object through information exchange between the sensor unit 10 and the control unit 20, there is an advantage that the temperature of the object to be measured can be measured with wireless free of charge.
  • the SAW sensor can be calibrated without using complicated signal processing or high-performance digital signal processing parts, there is an advantage that the temperature of the measuring object can be accurately measured while simplifying the calculation.
  • FIG 3 is a diagram showing a configuration of a second sensor 200 of the temperature measurement system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the second sensor 200 includes a temperature sensor 210, a power generation module 220, a converter 230, a power storage device 240, and a communication module 250 .
  • the type of the temperature sensor 210 is not specified and includes all means capable of measuring the temperature of the measured object in addition to the predetermined sensor.
  • the temperature sensor 210 may be a sensor requiring power for temperature measurement. At this time, the power required by the temperature sensor 210 can be generated and supplied from the power generation module 220. Meanwhile, the temperature sensor 210 may be a sensor capable of measuring the temperature in a non-power source without requiring power. Also, the temperature sensor 210 may be a thermocouple type temperature sensor.
  • the predetermined time at which the temperature sensor 210 measures the temperature of the measured object is not specified. For example, the predetermined time may be measured continuously or may be measured at predetermined intervals.
  • the power generation module 220 can generate electric power using an electromagnetic field generated around the measured object. Meanwhile, the power generation module 220 may include at least one inductive element for generating electric power from the electromagnetic field.
  • the power generated in the power generation module 220 may be converted to DC in the converter 230 and stored in the power storage element 240.
  • the power storage device 240 preferably uses a super capacitor.
  • the supercapacitor is a capacitor having a very large capacitance, and can store power generated by the power generation module 220 using a simple phenomenon of ion transfer to the electrolyte interface with the electrode or a charging phenomenon by surface chemical reaction.
  • Super capacitors are capable of rapid charge / discharge, have high charge / discharge efficiency and semi-permanent lifetime. Accordingly, when the power storage device 240 is implemented using the supercapacitor, the power generated from the power generation module 220 can be more efficiently stored, and power can be effectively supplied to the communication module 250 and the like .
  • power generated from an electric field around a high-voltage power line or a switchboard bus bar is generally very small (measured by 0.5 mu W in the example according to an embodiment of the present invention
  • the power stored in the power storage device 240 is supplied to the temperature sensor 210 and / or the communication module 250 at a predetermined time, It is preferable to output a temperature to the control unit 20.
  • the predetermined time for outputting the measured temperature is not specified, and the intensity of the electric current flowing in the measured object, the intensity of the electromagnetic field generated in the measured object, the distance between the measured object and the sensor unit 10, 220, the allowable sensing error range, and the like.
  • it may be set to a time having a predetermined period. More preferably, in consideration of the intensity of an electromagnetic field generated around a general power line through which a 60 Hz alternating current flows, the temperature may be set so as to output a temperature measured periodically four or more times.
  • the communication technology used to output the temperature measured by the temperature sensor 210 in the communication module 250 is not specified.
  • the temperature measured using the Bluetooth low energy (BLE) can do.
  • the low-power Bluetooth has an operation period of several milliseconds (ms) and most of the time is a sleep mode, which has a very small power consumption. Accordingly, there is an advantage that the second sensor 200 having a very high power efficiency can be realized.
  • FIG. 4 is a diagram showing the configuration and signal flow of the temperature measurement system 1 according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a diagram showing the flow of signals of the temperature measurement system 1 according to the embodiment of the present invention Fig.
  • the same elements as those described above will not be described.
  • the first sensor 100 uses a SAW transponder provided therein to convert a paging signal received by the antenna 110 into a surface acoustic wave reverse- Can be converted.
  • the converted surface acoustic waves are propagated in both directions of the piezoelectric substrate.
  • the elastic energy of the surface acoustic wave becomes maximum at the resonance frequency, and the resonance frequency can be changed by the surrounding temperature.
  • the length of the piezoelectric substrate of the SAW transponder is thermally expanded due to the ambient temperature, which can change the group velocity of the surface acoustic wave.
  • the change of the group velocity of the surface acoustic wave can induce the change of the resonance frequency of the surface acoustic wave.
  • the elastic energy of the surface acoustic wave whose resonance frequency has been changed can be converted into a radio wave energy (temperature response signal) including the resonance frequency information by the piezoelectric effect.
  • the antenna 110 may output the converted radio wave energy to the controller 20.
  • the antenna 110 serves to receive the call signal sent from the control unit 20 and to output the temperature response signal to the control unit 20.
  • the first sensor 100 is composed of only the antenna 110 and the SAW temperature sensor, the structure is very simple and can be manufactured in a small size and light weight.
  • the second sensor 200 measures the temperature of the measured object and outputs the measured temperature to the control unit 20.
  • the temperature of the measured object can be measured using the temperature sensor 210.
  • the communication module 250 may output the temperature measured by the temperature sensor 210 to the control unit 20 at predetermined intervals.
  • the control unit 20 can calculate the temperature value of the measured object by analyzing the temperature response signal. Specifically, the change in temperature causes a change in the resonance frequency of the surface acoustic wave in addition to the change in the speed of the surface acoustic wave. Since the temperature response signal includes information about the resonance frequency of the surface acoustic wave, It is possible to calculate the temperature value of the measured object by analyzing the frequency change of the surface acoustic wave from the signal.
  • control unit 20 may calibrate the calculated temperature using the temperature output from the second sensor 200 as a reference temperature.
  • the method of calibration is not specified, and can be calibrated, for example, using the difference between the calculated temperature value and the reference value. Specifically, when the calculated temperature value is 6 ° C, and the reference value is 10 ° C, the temperature value can be calculated by performing the calibration and adding 4 ° C to the temperature when calculating the temperature value thereafter.
  • calibration can be carried out variously according to the purpose of use and environment, such as a method of using an average value, a method of performing calibration only when the tolerance exceeds an allowable range.
  • FIG. 6 is a flowchart showing a temperature measuring method according to another embodiment of the present invention. In the following description, the same elements as those described above will not be described.
  • the temperature measuring method includes receiving, from the first sensor 100, a temperature response signal whose frequency has changed according to a temperature change, based on an incident wave input to the first sensor 100 A step S510 of receiving the temperature measured by the second sensor 200 using the power generated by the second sensor 200 and a step S520 of receiving the temperature measured by the second sensor 200 (S530) calculating a temperature value using the temperature response signal, and calculating a temperature value using the temperature response signal when the measured temperature is received from the second sensor 200, And correcting the calculated temperature value using the temperature received from the sensor 200 (S540).
  • step S540 the calculated temperature value can be calibrated using the received temperature as a reference value.
  • the temperature measuring system and the temperature measuring method according to the present invention according to the present invention generate power from the surrounding electromagnetic field using the energy harvesting technique and use the reference value to calibrate the SAW sensor temperature of the SAW sensor can be measured and / or output, so that the inconvenience of manually calibrating the SAW sensor according to the change of the surrounding physical environment is radically solved.
  • the SAW sensor can be calibrated without using complicated signal processing or high-performance digital signal processing parts, the temperature can be accurately measured while simplifying the calculation.

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Abstract

본 발명은 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법에 대한 것으로, 입사파에 기초하여 온도 변화에 따라 주파수가 변환된 온도 응답 신호를 출력하는 제1 센서, 온도를 측정하고, 주위의 전자기장으로부터 생성된 전력을 이용하여 측정된 온도를 출력하는 제2 센서 및, 상기 제1 센서에서 출력된 온도 응답 신호 및 상기 제2 센서에서 측정된 온도에 기초하여, 상기 온도 응답 신호에 대응하는 온도값을 교정(calibration)하는 제어부를 포함한다. 본 발명에 의하면, 에너지 하베스팅 기술을 이용하여 주위의 전자기장으로부터 전력을 생성하고, 이를 이용하여 SAW 센서를 교정(calibration)하기 위한 기준값(reference temperature)을 측정 및/또는 출력할 수 있도록 함으로써, 주변의 물리적 환경 변화에 따라 수동으로 SAW 센서를 교정해야 했던 불편함을 근본적으로 해결한 효과가 있다.

Description

무전원 무선 센서를 이용한 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법
본 발명은 무전원 무선 센서를 이용한 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법에 관한 것으로, 특히, 전력 설비의 온도 변화를 측정함으로써, 설비의 이상 징후를 파악할 수 있도록 하는 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법에 관한 것이다.
산업용 전력 설비 등과 같은 대형 산업용 설비의 경우, 장비의 고장은 대형 사고를 초래할 뿐만 아니라, 설비의 운행 중단으로 인한 막대한 경제적 손실이 발생할 수 있다. 따라서, 대형 산업용 설비를 운용하는 사업장에서는 설비의 이상 징후를 미리 파악하거나, 장비의 고장 여부를 실시간으로 감시할 수 있는 시스템의 구축이 필수적이다.
고전압 배전반의 경우, 과전류 보호나 아크 검출 등 자체감지 체계가 구축되어 있으나, 사고의 주요 인자로 작용하고 있는 부스바(bus-bar)의 경우에는 그 구성이 다양하고 변경이 매우 용이하기 때문에, 사고 방지를 위한 센서나 기타 수단이 제대로 마련되어 있지 않은 실정이다.
특히, 고전압 배전반 부스바의 경우, 과전류에 따른 온도 상승으로 인한 설비 화재, 폭발 사고 등을 방지하기 위해서는 온도 센서를 직접 부스바에 부착하여야 하는데, 일반적인 유선 센서는 아크(arc)가 발생할 위험성이 있어 이용하기 어렵고, 배터리를 사용하는 무선 센서도 배터리의 수명에 한계가 있으므로 주기적으로 교체해야 하는 등 유지 및 관리에 있어서 한계점이 있다.
상기 문제점을 해결하기 위한 수단으로, 표면 탄성파(Surface Acoustic Wave, SAW)를 이용한 무전원 무선 센서가 있다[특허문헌 1(한국공개특허 제 10-2013-0033385 호)]. 특히 SAW를 이용한 무전원 무선 센서의 경우, 전원을 전혀 사용하지 않는(Power-free) 센서 중 가장 긴 거리 성능(~3m)을 확보하면서도 매우 정밀한 센서(온도의 경우 약 0.1℃℃ 정밀도) 이므로 강한 전자기장이 형성되는 배전반 등의 상태 감지 센서로 매우 적합하다.
그러나, 종래의 SAW를 이용한 무전원 무선 센서는 전원을 사용하지 않으므로, 외부의 물리적 환경 변화(예를 들어, 배전반 내에 새로운 장치가 설치되어 전파 반사 경로가 변동된 경우, 배전반 점검 시 안테나의 지향특성이 달라지는 경우 등)에 따라 센싱값이 변동된 경우, 이를 자동적으로 교정(calibration)하기 위한 특수회로나 알고리즘을 탑재할 수 없어 상용화에 큰 문제가 있는 실정이다.
한편, 에너지 하베스팅(Energy Harvesting)이란, 진동/운동에너지, 열에너지, 빛에너지, RF에너지 등 주위에 버려지는 에너지를 전기 에너지로 변환하는 기술을 말한다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 에너지 하베스팅 기술을 이용하여 주위의 전자기장으로부터 전력을 생성하고, 이를 이용하여 SAW 센서를 교정(calibration)하기 위한 기준값(reference temperature)을 측정 및/또는 출력할 수 있도록 함으로써, 주변의 물리적 환경 변화에 따라 수동으로 SAW 센서를 교정해야 했던 불편함을 근본적으로 해결한 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 고압 전력 설비의 온도 상승을 감지하여, 전력 설비의 이상 징후를 미리 감지하거나, 이상 발생 여부를 정확히 파악할 수 있는 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 무전원으로 구동되는 센서를 이용하여 실시간으로 무선 계측이 가능한 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 복잡한 신호처리 내지 고성능 디지털 신호처리 부품을 이용하지 않고도 SAW 센서를 교정할 수 있도록 함으로써, 연산을 단순화하면서도 정확하게 온도를 측정할 수 있는 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 시스템은, 입사파에 기초하여 온도 변화에 따라 주파수가 변경된 온도 응답 신호를 출력하는 제1 센서; 온도를 측정하고, 주위의 전자기장으로부터 생성된 전력을 이용하여 상기 측정한 온도를 출력하는 제2 센서; 및 상기 제2 센서에서 출력된 온도에 기초하여, 상기 온도 응답 신호에 대응하는 온도값을 교정(calibration)하는 제어부; 를 포함할 수 있다.
상기 제2 센서는, 온도를 측정하는 온도 센서; 주위의 전자기장으로부터 전력을 생성하는 발전 모듈; 및 상기 온도 센서에서 측정된 온도를 상기 발전 모듈에서 생성된 전력을 이용하여 상기 제어부로 출력하는 통신 모듈; 을 포함할 수 있다.
상기 제2 센서는, 고리 형상이고, 상기 고리 형상 사이를 관통하는 전력선에서 발생한 전자기장으로부터 전력을 생성할 수 있다.
상기 제1 센서는, 상기 입사파를 표면 탄성파로 변환하고, 온도 변화에 따라 주파수가 변경된 상기 표면 탄성파로부터 온도 응답 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 센서에서 출력된 온도 응답 신호로부터 온도값을 연산하고, 상기 제2 센서에서 출력된 온도를 이용하여 상기 연산된 온도값을 교정할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제1 센서에서 출력된 온도 응답 신호로부터 온도값을 연산하고, 상기 제2 센서에서 출력된 온도를 기준값(reference temperature)으로 하여 상기 연산된 온도값을 교정할 수 있다.
상기 제2 센서는, 소정의 주기로 상기 측정한 온도를 상기 제어부로 출력할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 제2 센서에서 측정한 온도를 출력하지 않은 경우, 상기 제1 센서에서 출력된 온도 응답 신호로부터 온도값을 연산하고, 상기 제2 센서에서 측정한 온도를 출력한 경우, 상기 제1 센서에서 출력된 온도 응답 신호로부터 온도값을 연산하고, 상기 제2 센서에서 출력된 온도를 이용하여 연산된 온도값을 교정할 수 있다.
상기 제2 센서는, 상기 주위의 전자기장으로부터 생성된 전력을 이용하여 온도를 측정할 수 있다.
상기 온도 센서는, 상기 발전 모듈로부터 생성된 전력을 이용하여 온도를 측정할 수 있다.
상기 온도 센서는, 무전원 온도 센서일 수 있다.
상기 온도 센서는, 열전대(thermocouple)형 온도 센서일 수 있다.
상기 발전 모듈은, 상기 전자기장으로부터 전력을 생성하기 위한 적어도 하나 이상의 유도성 소자를 포함할 수 있다.
상기 제2 센서는, 상기 주위의 전자기장으로부터 생성된 전력을 저장하기 위한 적어도 하나 이상의 전력 저장 소자를 포함할 수 있다.
상기 전력 저장 소자는, 슈퍼 커패시터(super capacitor)일 수 있다.
상기 통신 모듈은, 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy; BLE)를 이용하여 상기 측정된 온도를 상기 제어부로 출력할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 온도 측정 방법은, (A) 제1 센서로 입력된 입사파에 기초하여, 온도 변화에 따라 주파수가 변경된 온도 응답 신호를 상기 제1 센서로부터 수신하는 단계; (B) 제2 센서가 생성한 전력을 이용하여, 상기 제2 센서에서 측정한 온도를 수신하는 단계; 및 (C) 상기 수신된 온도에 기초하여, 상기 온도 응답 신호에 대응하는 온도값을 교정(calibration)하는 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제1 센서는, 상기 입사파를 표면 탄성파로 변환하고, 온도 변화에 따라 진동 주파수가 변경된 상기 표면 탄성파로부터 상기 온도 응답 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
상기 (C) 단계는, 상기 온도 응답 신호를 이용하여 온도값을 연산하는 단계; 및 상기 수신된 온도를 이용하여 상기 연산된 온도값을 교정하는 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 (C) 단계는, 상기 온도 응답 신호를 이용하여 온도값을 연산하는 단계; 및 상기 수신된 온도를 기준값(reference temperature)으로 하여 상기 연산된 온도값을 교정하는 단계; 를 포함할 수 있다.
상기 제2 센서는, 소정의 주기로 상기 측정한 온도를 출력할 수 있다.
상기 (C) 단계에서, 상기 제2 센서로부터 측정된 온도를 수신하지 않은 경우, 상기 온도 응답 신호를 이용하여 온도값을 연산하고, 상기 제2 센서로부터 측정된 온도를 수신한 경우, 상기 온도 응답 신호를 이용하여 온도값을 연산하고, 상기 제2 센서로부터 수신된 온도를 이용하여 상기 연산된 온도값을 교정할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 사항들은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술될 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, ““통상의 기술자””)에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명에 의하면, 에너지 하베스팅 기술을 이용하여 주위의 전자기장으로부터 전력을 생성하고, 이를 이용하여 SAW 센서를 교정(calibration)하기 위한 기준값(reference temperature)을 측정 및/또는 출력할 수 있도록 함으로써, 주변의 물리적 환경 변화에 따라 수동으로 SAW 센서를 교정해야 했던 불편함을 근본적으로 해결한 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법을 제공할 수 있다.
또한, 고압 전력 설비의 온도 상승을 감지하여 전력 설비의 이상 발생 여부를 정확히 파악할 수 있는 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법을 제공할 수 있다.
또한, 무전원으로 구동되는 센서를 이용하여 실시간으로 무선 계측이 가능한 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법을 제공할 수 있다.
또한, 복잡한 신호처리 내지 고성능 디지털 신호처리 부품을 이용하지 않고도 SAW 센서를 교정할 수 있도록 함으로써, 연산을 단순화하면서도 정확하게 온도를 측정할 수 있는 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 시스템의, 제2 센서의 일 형상을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 시스템의, 제2 센서의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 시스템의 구성 및 신호의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 시스템의 신호의 흐름을 상세히 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.
청구범위에 개시된 발명의 다양한 특징들은 도면 및 상세한 설명을 고려하여 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 명세서에 개시된 장치, 방법, 제법 및 다양한 실시예들은 예시를 위해서 제공되는 것이다. 개시된 구조 및 기능 상의 특징들은 통상의 기술자로 하여금 다양한 실시예들을 구체적으로 실시할 수 있도록 하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 개시된 용어 및 문장들은 개시된 발명의 다양한 특징들을 이해하기 쉽게 설명하기 위한 것이고, 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명에 따른 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 시스템의 일 예를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 시스템의, 제2 센서의 일 형상을 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 온도 측정 시스템(1)은 센서부(10)와 제어부(20)를 포함할 수 있다. 센서부(10)는 제1 센서(100)와 제2 센서(200)를 포함할 수 있다.
센서부(10)는 발전, 수/배전 등 전력관리를 수행하는 각종 설비, 예를 들어, 고압 차단기, 고전압 전력선, 배전반 부스바, 변압기 및 송전선로 등 전력 설비의 사고 예상 지점(이하, "피측정체")에 부착될 수 있다. 센서부(10)는 피측정체의 온도를 측정하여 제어부(20)로 전송할 수 있다. 이때, 측정한 온도는 무선 통신을 이용하여 전송 하는 것이 바람직하다.
피측정체에는 교류 전류가 흐르고 있을 수 있으며, 이 교류 전류에 의하여 피측정체 주위에는 전자기장이 발생할 수 있다.
제1 센서(100)와 제2 센서(200)는 센서부(10) 내부에 함께 마련될 수 있으며, 서로 독립적으로 분리되어 있을 수도 있다.
센서부(10), 제1 센서(100) 및 제2 센서(200)의 형태는 특정되지 않으며, 예를 들어, 원통 형상, 고리 형상, 육면체 형상 등 사용 목적과 환경 등에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다.
예를 들어, 고리 형상을 갖는 제2 센서(200)의 경우, 피측정체가 고리 형상 사이를 관통하도록 제2 센서(200)를 피측정체에 설치할 수도 있다. 제2 센서(200)는 관통한 피측정체 주위에 발생하는 전자기장을 이용하여 전력을 생성할 수도 있다.
제1 센서(100)는 제어부(20)로부터 송출되는 입사파(이하, "호출 신호")를 수신할 수 있다. 제어부(20)가 호출 신호를 송출하는 방법은 특정되지 않으며, 예를 들어, 일정 간격으로 주기적으로 송출할 수 있으며, 관리자가 수동으로 송출할 수도 있다. 이외에도 사용 목적과 환경 등에 따라 적절한 방법으로 송출할 수 있다.
제1 센서(100)는 내부에 구비된 SAW 트랜스폰더(transponder)를 이용하여 호출 신호를 표면 탄성파(Surface Acoustic Wave; SAW)로 역압전 변환할 수 있다.
이후, 제1 센서(100)는 피측정체의 온도 변화를 표면 탄성파에 반영한 후, 이를 고주파 반사 신호(SAW echo signal, 출력파, 이하, "온도 응답 신호")로 압전 변환하여 제어부(20)로 출력할 수 있다.
한편, 제2 센서(200)는 내부에 구비된 온도 센서(210)를 이용하여 피측정체의 온도를 측정할 수 있다. 또한, 제2 센서(200)는 피측정체 주위에 발생하는 전자기장을 이용하여 전력을 생성하고, 생성된 전력을 이용하여 온도 센서(210)에서 측정한 온도를 소정의 시간마다 제어부(20)로 출력할 수 있다.
제어부(20)는 제1 센서(100)에서 출력된 온도 응답 신호를 수신하고, 온도 응답 신호를 이용하여 온도값을 연산할 수 있다. 또한, 제어부(20)는 소정의 시간마다 제2 센서(200)에서 출력된 온도를 기준값(reference temperature)으로 하여, 연산된 온도값을 교정(calibration)할 수 있다.
즉, 제어부(20)는 제2 센서(200)가 측정한 온도를 출력하지 않아, 측정된 온도를 수신하지 않은 경우에는, 온도 응답 신호로부터 온도값을 연산할 수 있다. 한편, 제2 센서(200)가 측정한 온도를 출력하여, 측정된 온도를 수신한 경우에는, 온도 응답 신호로부터 온도값을 연산하고, 제2 센서(200)에서 출력된 온도를 기준값(reference temperature)으로 하여, 연산된 온도값을 교정할 수 있다. 또한, 이후 온도값을 연산할 때 교정 결과를 반영하여 연산할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 온도 측정 시스템(1)은, 센서부(10)와 제어부(20) 간의 정보 교환을 통해 피측정체의 온도를 측정하는 과정에서, 별도의 전원이나 배터리 등이 없어도 무전원 무선으로 피측정체의 온도를 측정할 수 있는 이점이 있다.
또한, 소정의 시간마다 연산된 온도값을, 기준값을 이용하여 자동으로 교정함으로써, 외부의 물리적 환경 변화에 민감한 SAW를 이용한 무전원 무선 센서의 단점을 해소할 수 있는 이점이 있다.
또한, 복잡한 신호처리 내지 고성능 디지털 신호처리 부품을 이용하지 않고도 SAW 센서를 교정할 수 있도록 함으로써, 연산을 단순화하면서도 정확하게 피측정체의 온도를 측정할 수 있는 이점이 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 시스템(1)의, 제2 센서(200)의 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 제2 센서(200)는 온도 센서(210), 발전 모듈(220), 컨버터(230), 전력 저장 소자(240) 및 통신 모듈(250)을 포함할 수 있다.
온도 센서(210)의 종류는 특정되지 않으며, 소정의 센서 외에도 피측정체의 온도를 측정할 수 있는 모든 수단을 포함하는 의미이다. 예를 들어, 온도 센서(210)는 온도 측정을 위하여 전력이 필요한 센서일 수 있다. 이때, 온도 센서(210)에서 필요한 전력은 발전 모듈(220)에서 생성되어 공급될 수 있다. 한편, 온도 센서(210)는 전력이 필요 없이 무전원으로 온도를 측정할 수 있는 센서일 수도 있다. 또한, 온도 센서(210)는 열전대(thermocouple)형 온도 센서일 수도 있다. 온도 센서(210)가 피측정체의 온도를 측정하는 소정의 시간은 특정되지 않으며, 예를 들어, 지속적으로 측정할 수도 있으며, 소정의 주기마다 측정할 수도 있다.
발전 모듈(220)은 피측정체 주위에 발생하는 전자기장을 이용하여 전력을 생성할 수 있다. 한편, 발전 모듈(220)은 전자기장으로부터 전력을 생성하기 위한 유도성 소자를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
발전 모듈(220)에서 생성된 전력은 컨버터(230)에서 직류로 변환되어, 전력 저장 소자(240)에 저장될 수 있다. 이때, 전력 저장 소자(240)는 슈퍼 커패시터(super capacitor)를 이용하는 것이 바람직하다.
슈퍼 커패시터는 축전 용량이 대단히 큰 커패시터로, 전극과 전해질 계면으로의 단순한 이온 이동이나 표면화학반응에 의한 충전 현상을 이용하여 발전 모듈(220)에서 생성된 전력을 저장할 수 있다. 슈퍼 커패시터는 급속 충방전이 가능하고, 높은 충방전 효율 및 반영구적 수명을 가지고 있다. 따라서, 슈퍼 커패시터를 이용하여 전력 저장 소자(240)를 구현한 경우, 발전 모듈(220)로부터 생성된 전력을 보다 효율적으로 저장할 수 있으며, 효과적으로 통신 모듈(250) 등에 전력을 공급할 수 있는 이점이 있다.
한편, 이에 한정되는 것은 아니나, 일반적으로 고전압 전력선이나 배전반 부스바 주위의 전자기장으로부터 생성되는 전력은 매우 작기 때문에(본 발명의 일 실시예에 따른 실험예에서는 0.5μμW 로 측정됨, 다만 이에 한정되지 아니함.), 지속적으로 전력을 생성하여 전력 저장 소자(240)에 저장하되, 소정의 시간마다 저장된 전력을 온도 센서(210) 및/또는 통신 모듈(250)로 공급하여, 온도 센서(210)에서 측정한 온도를 제어부(20)로 출력하는 것이 바람직하다.
이때, 측정한 온도를 출력하는 소정의 시간은 특정되지 않으며, 피측정체에 흐르는 전류의 세기, 피측정체에서 발생하는 전자기장의 세기, 피측정체와 센서부(10) 간의 거리, 발전 모듈(220)의 발전량, 허용되는 센싱 오차 범위 등을 고려하여 적절한 값으로 설정될 수 있다. 바람직하게는, 소정의 주기를 갖는 시간으로 설정될 수 있다. 더욱 바람직하게는, 60Hz 교류 전류가 흐르는 일반적인 전력선 주변에서 발생하는 전자기장의 세기 등을 고려할 때, 일 4회 이상 주기적으로 측정한 온도를 출력하도록 설정될 수 있다.
통신 모듈(250)에서 온도 센서(210)가 측정한 온도를 출력할 때 사용하는 통신 기술은 특정되지 않으며, 예를 들어, 저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy, BLE) 기술을 사용하여 측정한 온도를 출력할 수 있다. 저전력 블루투스는 동작주기가 수 밀리초(ms) 정도로, 대부분의 시간은 슬립 모드(sleep mode)로 있어, 전력 소모가 매우 적은 이점이 있다. 따라서, 전력 효율이 매우 좋은 제2 센서(200)를 구현할 수 있는 이점이 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 시스템(1)의 구성 및 신호의 흐름을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 온도 측정 시스템(1)의 신호의 흐름을 상세히 나타낸 도면이다. 이하의 설명에서 전술한 것과 중복되는 내용은 그 설명을 생략한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 센서(100)는 안테나(110)에서 수신한 호출 신호를, 내부에 구비된 SAW 트랜스폰더(transponder)를 이용하여 표면 탄성파로 역압전 변환할 수 있다. 변환된 표면 탄성파는 압전 기판의 양방향으로 전파 진동하게 된다.
이때, 표면 탄성파의 탄성 에너지(elastic energy)는 공진 주파수에서 최대가 되며, 이 공진 주파수는 주변의 온도에 의하여 변할 수 있다. 구체적으로, 주위의 온도에 의해 SAW 트랜스폰더의 압전 기판의 길이가 열팽창하게 되며, 이는 표면 탄성파의 군속도(group velocity)를 변화시킬 수 있다. 표면 탄성파의 군속도 변화는 표면 탄성파의 공진 주파수의 변화를 유도할 수 있다.
공진 주파수가 변화된 표면 탄성파의 탄성 에너지는 압전 효과에 의하여 공진 주파수 정보가 포함된 전파 에너지(온도 응답 신호)로 변환될 수 있다. 안테나(110)는 변환된 전파 에너지를 제어부(20)로 출력할 수 있다.
즉, 안테나(110)는, 제어부(20)에서 송출한 호출 신호를 수신하는 역할과 동시에, 온도 응답 신호를 제어부(20)로 출력하는 역할을 수행할 수 있다.
제1 센서(100)는 안테나(110)와 SAW 온도 센서 두 부분으로만 구성되어 있으므로, 구조가 매우 간단하여 소형, 경량으로 제작할 수 있다.
한편, 제2 센서(200)는 피측정체의 온도를 측정하고, 측정한 온도를 제어부(20)로 출력할 수 있다. 구체적으로, 온도 센서(210)를 이용하여 피측정체의 온도를 측정할 수 있다. 이때, 온도 센서(210)는 외부의 물리적 환경이 변하는 경우에도 그 센싱값이 영향을 받지 않거나, 영향을 받더라도 제1 센서(100)에 비하여 그 변화가 작은 것이 바람직하다. 통신 모듈(250)은 소정의 주기마다 온도 센서(210)가 측정한 온도를 제어부(20)로 출력할 수 있다.
제어부(20)는 온도 응답 신호를 분석하여 피측정체의 온도값을 연산할 수 있다. 구체적으로, 온도의 변화는 표면 탄성파의 속도 변화와 더불어 표면 탄성파의 공진 주파수의 변화를 초래하며, 온도 응답 신호에는 표면 탄성파의 공진 주파수에 대한 정보가 포함되어 있기 때문에, 제어부(20)는 온도 응답 신호로부터 표면 탄성파의 주파수 변화를 분석하여 피측정체의 온도값을 연산할 수 있다.
한편, 제어부(20)는 제2 센서(200)로부터 출력된 온도를 기준값(reference temperature)으로 삼아, 연산된 온도값을 교정할 수 있다. 교정의 방법은 특정되지 않으며, 예를 들어, 연산된 온도값과 기준값의 차이를 이용하여 교정할 수 있다. 구체적으로, 연산된 온도값이 6℃℃인데, 기준값이 10℃℃인 경우, 교정을 수행하여, 이후 온도값을 연산할 때 4℃℃만큼 더하여 온도값을 연산할 수 있다. 이외에도 평균값을 이용하는 방법, 허용된 오차 범위를 넘는 경우에만 교정을 수행하는 방법 등 사용 목적과 환경 등에 따라 다양하게 교정을 수행하도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 온도 측정 방법을 나타낸 순서도이다. 이하의 설명에서 전술한 것과 중복되는 내용은 그 설명을 생략한다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 온도 측정 방법은 제1 센서(100)로 입력된 입사파에 기초하여, 온도 변화에 따라 주파수가 변경된 온도 응답 신호를 제1 센서(100)로부터 수신하는 단계(S510), 제2 센서(200)가 생성한 전력을 이용하여, 제2 센서(200)에서 측정한 온도를 수신하는 단계(S520), 제2 센서(200)로부터 측정된 온도를 수신하지 않은 경우, 온도 응답 신호를 이용하여 온도값을 연산하는 단계(S530), 및, 제2 센서(200)로부터 측정된 온도를 수신한 경우, 온도 응답 신호를 이용하여 온도값을 연산하고, 제2 센서(200)로부터 수신된 온도를 이용하여 연산된 온도값을 교정하는 단계(S540)를 포함할 수 있다.
S540 단계에서는, 수신된 온도를 기준값으로 하여, 연산된 온도값을 교정할 수 있다.
이상의 설명에 따른 본 발명에 의한 온도 측정 시스템 및 그에 의한 온도 측정 방법은, 에너지 하베스팅 기술을 이용하여 주위의 전자기장으로부터 전력을 생성하고, 이를 이용하여 SAW 센서를 교정(calibration)하기 위한 기준값(reference temperature)을 측정 및/또는 출력할 수 있도록 함으로써, 주변의 물리적 환경 변화에 따라 수동으로 SAW 센서를 교정해야 했던 불편함을 근본적으로 해결한 효과가 있다.
또한, 고압 전력 설비의 온도 상승을 감지하여 전력 설비의 이상 발생 여부를 정확히 파악할 수 있는 효과가 있다.
또한, 무전원으로 구동되는 센서를 이용하여 실시간으로 무선 계측이 가능한 효과가 있다.
또한, 복잡한 신호처리 내지 고성능 디지털 신호처리 부품을 이용하지 않고도 SAW 센서를 교정할 수 있도록 함으로써, 연산을 단순화하면서도 정확하게 온도를 측정할 수 있는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 통상의 기술자라면 본 발명의 본질적인 특성이 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능할 것이다.
따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예들에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

Claims (22)

  1. 입사파에 기초하여 온도 변화에 따라 주파수가 변경된 온도 응답 신호를 출력하는 제1 센서;
    온도를 측정하고, 주위의 전자기장으로부터 생성된 전력을 이용하여 상기 측정한 온도를 출력하는 제2 센서; 및
    상기 제2 센서에서 출력된 온도에 기초하여, 상기 온도 응답 신호에 대응하는 온도값을 교정(calibration)하는 제어부;
    를 포함하는,
    온도 측정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 센서는,
    온도를 측정하는 온도 센서;
    주위의 전자기장으로부터 전력을 생성하는 발전 모듈; 및
    상기 온도 센서에서 측정된 온도를 상기 발전 모듈에서 생성된 전력을 이용하여 상기 제어부로 출력하는 통신 모듈;
    을 포함하는,
    온도 측정 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 센서는,
    고리 형상이고,
    상기 고리 형상 사이를 관통하는 전력선에서 발생한 전자기장으로부터 전력을 생성하는,
    온도 측정 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 센서는,
    상기 입사파를 표면 탄성파로 변환하고, 온도 변화에 따라 주파수가 변경된 상기 표면 탄성파로부터 온도 응답 신호를 생성하여 출력하는,
    온도 측정 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 센서에서 출력된 온도 응답 신호로부터 온도값을 연산하고,
    상기 제2 센서에서 출력된 온도를 이용하여 상기 연산된 온도값을 교정하는,
    온도 측정 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제1 센서에서 출력된 온도 응답 신호로부터 온도값을 연산하고,
    상기 제2 센서에서 출력된 온도를 기준값(reference temperature)으로 하여 상기 연산된 온도값을 교정하는,
    온도 측정 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 센서는,
    소정의 주기로 상기 측정한 온도를 상기 제어부로 출력하는,
    온도 측정 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 센서에서 측정한 온도를 출력하지 않은 경우,
    상기 제1 센서에서 출력된 온도 응답 신호로부터 온도값을 연산하고,
    상기 제2 센서에서 측정한 온도를 출력한 경우,
    상기 제1 센서에서 출력된 온도 응답 신호로부터 온도값을 연산하고,
    상기 제2 센서에서 출력된 온도를 이용하여 연산된 온도값을 교정하는,
    온도 측정 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 센서는,
    상기 주위의 전자기장으로부터 생성된 전력을 이용하여 온도를 측정하는,
    온도 측정 시스템.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 온도 센서는,
    상기 발전 모듈로부터 생성된 전력을 이용하여 온도를 측정하는,
    온도 측정 시스템.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 온도 센서는,
    무전원 온도 센서인,
    온도 측정 시스템.
  12. 제2항에 있어서,
    상기 온도 센서는,
    열전대(thermocouple)형 온도 센서인,
    온도 측정 시스템.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 발전 모듈은,
    상기 전자기장으로부터 전력을 생성하기 위한 적어도 하나 이상의 유도성 소자를 포함하는,
    온도 측정 시스템.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제2 센서는,
    상기 주위의 전자기장으로부터 생성된 전력을 저장하기 위한 적어도 하나 이상의 전력 저장 소자를 포함하는,
    온도 측정 시스템.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 전력 저장 소자는,
    슈퍼 커패시터(super capacitor)인,
    온도 측정 시스템.
  16. 제2항에 있어서,
    상기 통신 모듈은,
    저전력 블루투스(Bluetooth Low Energy; BLE)를 이용하여 상기 측정된 온도를 상기 제어부로 출력하는,
    온도 측정 시스템.
  17. (A) 제1 센서로 입력된 입사파에 기초하여, 온도 변화에 따라 주파수가 변경된 온도 응답 신호를 상기 제1 센서로부터 수신하는 단계;
    (B) 제2 센서가 생성한 전력을 이용하여, 상기 제2 센서에서 측정한 온도를 수신하는 단계; 및
    (C) 상기 수신된 온도에 기초하여, 상기 온도 응답 신호에 대응하는 온도값을 교정(calibration)하는 단계;
    를 포함하는,
    온도 측정 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 센서는,
    상기 입사파를 표면 탄성파로 변환하고, 온도 변화에 따라 진동 주파수가 변경된 상기 표면 탄성파로부터 상기 온도 응답 신호를 생성하여 출력하는,
    온도 측정 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 (C) 단계는,
    상기 온도 응답 신호를 이용하여 온도값을 연산하는 단계; 및
    상기 수신된 온도를 이용하여 상기 연산된 온도값을 교정하는 단계;
    를 포함하는,
    온도 측정 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 (C) 단계는,
    상기 온도 응답 신호를 이용하여 온도값을 연산하는 단계; 및
    상기 수신된 온도를 기준값(reference temperature)으로 하여 상기 연산된 온도값을 교정하는 단계;
    를 포함하는,
    온도 측정 방법.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 제2 센서는,
    소정의 주기로 상기 측정한 온도를 출력하는,
    온도 측정 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 (C) 단계에서,
    상기 제2 센서로부터 측정된 온도를 수신하지 않은 경우,
    상기 온도 응답 신호를 이용하여 온도값을 연산하고,
    상기 제2 센서로부터 측정된 온도를 수신한 경우,
    상기 온도 응답 신호를 이용하여 온도값을 연산하고,
    상기 제2 센서로부터 수신된 온도를 이용하여 상기 연산된 온도값을 교정하는,
    온도 측정 방법.
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